По подводным лодкам. Атом/не атом

[pyka-npu3paka.livejournal.com]

Подлодки с ВНДУ (воздухонезависимой двигательной установкой) были давней мечтой подводников наверное еще со времен первой лодки. Исторически пытались создать несколько схем - и турбина Вальтера и простой дизель с кислородным баллоном. Ныне реализованы 2 схемы: двигатель Стирлинга на кислороде с топливом (шведский тип "Готланд") и водородные топливные элементы (немцы, пр.212). С атомными лодками понятно. Вопрос в следуюшем - атомная энергия - это не только Чернобыльатомный реактор с паровой(или жидкометаллической) турбиной, но и такой вид преобразования атомной энергии в электричество как РИТЭГи.
Были ли попытки создать ВНДУ для подлодок на РИТЭГах? И если нет - то почему?

Comments

[wolff1975.livejournal.com]

С таким вопросом лучше на ВИФ обратиться

[khathi.livejournal.com]

РИТЭГи на самом деле крайне малоэффективны. Термоэлектрическая эффективность, безразмерный показатель ZT, для лучших промышленных образцов до сих пор что-то около 1, а в лаборатории едва-едва вылезло за 2, что для температур нагревателя и холодильника в 700К и 300К соответственно, даёт предельный теоретический КПД в 13-19%. В реальности обычно получается 4-6%, то есть больше девяти десятых выделяемого тепла придётся сбрасывать наружу — там лодку по хвосту горячей воды будет видно за сотню километров.

[sanitareugen.livejournal.com]

Достоинство РИТЭГ - длительная работоспособность при отсутствии обслуживания. Что для космоса, маяков в Арктике и т.п. принципиально важно, заставляя забыть о главных недостатках - ничтожном К.П.Д. и скромной мощности. Скажем, РИТЭГ ИЭУ-1М при массе 2100 кг отдаёт 120 Вт электрической мощности (тепловая мощность 2200 Вт, то есть К.П.Д. 5.5%). Для эквивалента стирлингам с "Готланда" (два по 75 кВт) нужно две с половиной тысячи тонн таких РИТЭГ. Даже если придумать, как их поместить в лодку, и чтобы она ещё и плавала, тепловые потери будут обеспечивать след подлодки, видимый даже простым глазом, тем более ИК-сенсорами. Конечно, можно использовать РИТЭГ в космическом исполнении, скажем, самый эффективный по соотношению энергия/масса GPHS-RTG даёт целых 300 ватт при массе всего 57 кг, из них 7.8 кг плутония (там используется не более дешёвый и более безопасный в плане радиозащиты Стронций-90, а Плутоний -238), так что потребуется всего лишь 500 таких генераторов общей массой менее 30 тонн, однако такое решение несколько накладно в денежном смысле, один такой генератор стоит от 65 до 90 миллионов долларов. Беря по минимуму, получаем, что в 30 миллиардов долларов не уложимся. Возможно, существует "золотая середина" между относительно дешёвыми, но тяжёлыми массовыми РИТЭГ (для Арктики и пр.) и компактными и лёгкими, но чрезвычайно дорогими космическими, но ясно, что любая комбинация, пригодная для использования на ПЛ, будет стоит во много раз дороже полноценного реактора, причём проблем с радиозащитой будет как бы не больше.

[prairie-owl.livejournal.com]

И, да.
> с паровой(или жидкометаллической) турбиной
Там разве расплавленный металл не исключительно в первом контуре используется, грея парогенератор?
Что значит "жидкометаллическая турбина"?

[http://users.livejournal.com/hayate_/]

РИТЭГ это очень неэффективно (в плане "сколько ватт можно снять с одного килограмма") и просто чудовищно дорого (если брать классический РИТЭГ на плутонии-238) по сравнению с ядерным реактором.

Ценность РИТЭГа в том, что его можно сделать очень маленьким (весом граммы или в килограммы) и уместить в космический аппарат. Ядерный реактор маленьким сделать нельзя - есть фундаментальные ограничения вроде критической массы.
Грубо говоря - если вы будете делать модель подводной лодки длиной метр или два - то имеет смысл рассмотреть РИТЭГ.
Если же полноценную лодку длиной в 100 метров - то смысла нет.